JPH01218356A - コロナ放電用高周波電源の電力制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、コロナ放電用高周波電源において、放電対象
物へ印加する電力を制御する方法に関する。

「従来の技術」 コロナ放電により例えばプラスチックフィルム等に表面
処理を行う場合、商用交流電源を整流回路で整流し、そ
の直流電圧をインバータで高周波に変換した後、高圧ト
ランスで昇圧して高周波高電圧を発生させ、これを放電
電極に印加して放電処理対象物であるプラスチックフィ
ルムとの間にコロナ放電を生じさせるコロナ放電用高周
波電源装置が使用されている。

従来、この種の装置において、パワーコントロール、つ
まり電力を制御するには、交流を発生する交流発生ユニ
ット（インバータ）の前段において、パワーコントロー
ルユニットで直流電圧を制御して行うのが一般的であっ
た。すなわち、商用交流電圧を整流するに際し、スライ
ドトランスやサーミスタコントローラやスイッチングレ
ギュレータ等を使用して直流電圧を調整していた。

「発明が解決しようとする問題点」 しかし、これによるとパワーコントロールユニットが複
雑になり、装置全体が大型になるばかりでなく、高価に
なる欠点があった。

本発明の目的は、放電状態に応じた適切な電力制御を行
えるとともに、高効率に電力を供給でき、また装置も簡
素化できる新規な電力制御方法を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 本発明の方法は、インバータと高圧トランスとの間に半
導体スイッチング素子を接続し、そのスイッチング励振
周波数を変化させることによりて高圧トランスからの高
周波数出力電力を調整することを特徴とする。

「作　　用」 放電電極とアース電極との間にコロナ放電を生起させる
と、これら放電電極とアース電極及び高圧トランスと半
導体スイッチング素子等との組み合わせは、交流電気回
路すなわち電気磁気回路を構成する。この回路において
、半導体スイッチング素子のスイッチング周波数を変化
させると、その変化に応じて出力電力が変化する。

勿論、この際必要とされる制御において、半導体スイッ
チング素子等による損失は最小限度に抑えられなければ
ならない。

「実　施　例」 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図は、シート状の被処理物をコロナ放電処理するた
めのコロナ放電処理装置の概要を示す電気回路図である
。この装置は、電源部１とスイッチング素子励振部２と
インバータ部３と出力部４とコロナ放電部５とで構成さ
れる。

電源部ｌは直流電源であって、いわゆるライン・オペレ
ータ型等の１００Ｖまたは２００ｖの電源装置を使用す
る。

スイッチング素子励振部２は、インバータ部３のＳＩＴ
、ＦＥＴ、ＢＪＴ等の半導体スイッチング素子６のスイ
ッチング動作を確実に行うとともに、その周期を可変し
得るものである。

インバータ部４は、半導体スイッチング素子６により電
源部１からの直流電力を、スイッチング素子励振部２か
らの信号に従いその周期により導通角を忠実にスイッチ
ングするものである。なお、このスイッチングにおいて
発生する電圧と電流の位相゛のズレ、すなわちスイッチ
ング損失を軽減するため、半導体スイッチング素子６に
安定用コイル７を接続しである。さらに、この安定用コ
イルには、その特性を低減するため、ダイオード８及び
抵抗９を接続しである。

出力部４は、コロナ放電のための高電圧を発生する高圧
トランス１０を含み、該高圧トランス１０の二次コイル
の一端はコロナ放電部５の放電電極１１に接続し、他端
はアースされる。

コロナ放電部１１は公知の構造で、その放電電極１１は
、アースされたシート状コロナ放電処理物（例えばプラ
スチックフィルム）のロール１２の全幅員にわたり均一
なコロナを生起するように加工され、ロール１１に対し
所要の間隔をおいて対向させる。

このような構成において、電源部１の直流電力をインバ
ータ部３の半導体スイッチング素子６によりスイッチン
グ素子励振部２の周期に従うてオン・オフすると、高圧
トランス１０の二次コイル４にそれに従った高周波高電
圧が発生し、コロナ放電６にコロナ放電が生じる。この
電力を制御するには、インバータ部３．出力部４及びコ
ロナ放電部５の交流的固有周期に対し、スイッチング素
子励振部２の周期を変化させることにより、これを行う
ことができる。

従って、スイッチング素子励振部２の動作周波数ｆをｒ
−ｒ、からｆ−ｆ、±Δｆまでの範囲で調整すれば、コ
ロナ放電部５に供給する電力を、実用的範囲内の最低か
ら最大までインバータ部３のスイッチング損失を生じる
ことなくスムーズに調整できる。なお、この範囲は、安
定用コイル７とダイオード８及び抵抗９により安定化さ
せかつ拡大できる。

本発明者は、このようなプラスチックフィルム表面処理
のための装置を試作し、実験して励振周波数と電力と高
周波電流の関係を調べたところ下記のような結氷を得た
。ただし、電源部１の直流電圧は一定である。

第２図はこの結果をグラフして示し、電力は励振周波数
に比例して推移していることが分かる。

「発明の効果」 本発明によれば、半導体スイッチング素子のスイッチン
グ周波数を調整するだけで、出力電力を制御できるため
、放電状態に応じた適切な電力制御を行えるとともに、
高効率に電力を供給でき、また装置も簡素化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したコロナ放電処理装置の概要を
示す電気回路図、第２図はその実験結果を示すグラフで
ある。 １・・・・・・電源部、２・・・・・・スイッチング素
子励振部、３・・・・・・インバータ部、４・・・・・
・出力部、５・・・・・・コロナ放電部、６・・・・・
・半導体スイッチング素子、１０・・・・・・高圧トラ
ンス。 汁１図 第２図 ｈｆＪ話１周シ皮牧友今　・電力皮ひ゛ｌ？１周渫ｔｒ
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、商用交流電源からの電力を整流回路で整流し、その
   直流電力をインバータによりスイッチングして高圧トラ
   ンスで出力し、コロナ放電を生じさせるコロナ放電用高
   周波電源において、上記インバータと高圧トランスとの
   間に半導体スイッチング素子を接続し、そのスイッチン
   グ励振周波数を変化させることによって上記高圧トラン
   スからの高周波数出力電力を調整することを特徴とする
   コロナ放電用高周波電源の電力制御方法。